Isolation of Intermediate-Valent Ce(III)/Ce(IV) Hydrolysis Products in the Preparation of Cerium Iodates: Electronic and Structural Aspects of Ce<sub>2</sub>(IO<sub>3</sub>)<sub>6</sub>(OH<i><sub>x</sub></i>) (<i>x</i> ≈ 0 and 0.44)
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Notice bibliographique
Résumé
The layered cerium iodates Ce 2 (IO 3 ) 6 (OH x ) [ x ≈ 0 ( 1 ) and 0.44 ( 2 )] have been prepared from the reaction of (NH 4 ) 2 Ce(NO 3 ) 6 with I 2 O 5 at 180 °C in aqueous media. The structure of these compounds consists of square antiprismatic Ce centers that are bound by bridging iodate anions and one bridging oxo anion. The structure of 2 differs from that of 1 in that the bridging oxo atom is partially protonated, resulting in significant lengthening of the Ce−O bond from 2.050(1) to 2.212(2) Å. This protonation also results in partial reduction of 1 from a formally all Ce 4+ compound to an intermediate-valent ion with both Ce 3+ and Ce 4+ that is visually observed with a color change in the crystals from bright yellow to dark brown for 1 and 2, respectively. Magnetic susceptibility measurements on 1 show there to be a small paramagnetic impurity phase that is consistent with about 1% Ce 3+ in the sample. Similar measurements on 2 show that it contains at least 22% Ce 3+, determined from a measured effective moment of 1.19(5) μ B /mol Ce. This result corresponds to a formulation of 2 as Ce 2 (IO 3 ) 6 (OH 0.44 ). Analysis of Ce L 3 -edge XANES spectra supports this formulation. UV−vis diffuse reflectance spectra indicate charge-transfer or delocalization of the 4f 1 electrons in 2 . These results are discussed in terms of an intermediate-valent state in 2 that is composed of f states on Ce and p states on the bridging O. Crystallographic data (193 K): 1, orthorhombic, space group Pnma, a = 6.8297(4) Å, b = 16.6725(9) Å, c = 14.2487(8) Å, Z = 4; 2, orthorhombic, space group Pnma, a = 6.8534(4) Å, b = 16.989(1) Å, c = 14.2404(8), Z = 4.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
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| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
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Scores machine (provisoires)
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